Correlation between the rheology of 2D-inks precursors and the droplet size generated from a capillary nozzle in dripping regime
针对印刷电子中二维油墨分配的液滴尺寸控制问题，本文表征MoS2、石墨烯和hBN分散液的剪切与拉伸流变特性，并建立其与滴流状态下毛细管喷嘴液滴尺寸的相关性。
2023-06-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effective Rheology of Immiscible Two-Phase Flow in Porous Media
我们通过数值模拟和平均场计算表明，在多孔介质中的不混溶两相流有效地表现为宾汉粘塑性流体。这导致了广义达西方程，其中体积流率二次依赖于在毛细管力与粘性力竞争的流率范围内的超压差。在较高的速率下，流动是牛顿的。
2012-06-05 physics.flu-dyn
Immiscible two-phase flow in porous media: Effective rheology in the continuum limit
本文研究了多孔介质中不混溶两相流在系统尺寸增大时线性流态的变化，基于毛细纤维束模型和动态网络模型发现非线性流态随系统尺寸增大向更小压力梯度移动。
2023-09-10 physics.flu-dyn
Droplet spreading in a wedge: A route to fluid rheology for power-law liquids
本文提出通过观察楔形结构中粘性液滴的毛细铺展动力学，建立扩散指数与幂律流体流变指数的直接关系，并经实验和模拟验证，为流变特性推断提供稳健工具。
2025-07-10 physics.flu-dyn
Rheology of three-phase suspensions determined via dam-break experiments
三相悬浮液，即悬浮分散的固体颗粒和气泡的液体，在自然和工业环境中都很常见。它们的流变性受到很差的限制，特别是对于高总悬浮部分（$\gtrsim 0.5$）。我们使用溃坝稠度计来表征（牛顿）玉米糖浆、塑料颗粒和CO $_2$气泡的悬浮液的流变学。这项研究的动机是希望了解岩浆和熔岩的流变学。我们的实验规模的火山系统：他们是在非布朗，非惯性制度进行;气泡毛细管数跨单位变化;和气泡和颗粒分数分别为$0\leqϕ_{gas}\leq0.82$和$0\leqϕ_{solid}\leq0.37$。我们测量流动前沿的速度和反演的Herschel-Bulkley流变模型作为$ϕ_{gas}$，$ϕ_{solid}$，和毛细管数的函数。我们发现一个更强的相对粘度增加$ϕ_{gas}$在低到中等的毛细管数制度比现有的理论预测，并发现剪切稀化和剪切增稠的效果，取决于毛细管数。我们将我们的模型应用于现有的熔岩流侵位社区代码PyFLOWGO，并预测与当前流变模型相比粘度增加和速度降低，这表明现有模型可能无法充分考虑气泡在硬化熔岩中的作用。
2021-08-23 physics.flu-dyn physics.geo-ph
Capillary-driven migration of droplets on conical fibers
本文通过实验和动力学建模研究了锥形纤维上液滴的毛细迁移，揭示了先加速后减速的运动规律，并改进模型以考虑干燥纤维上的高摩擦和体积损失效应。
2024-09-03 physics.flu-dyn
Yield stress fluid behavior of foam in porous media
本文对泡沫在二维非均质模型多孔介质中的流动进行了局部分析。压力测量与直接观察相结合，以便同时确定有效粘度和捕获气体的分数。实验是在低质量制度，在大范围的毛细管数和相对气体流速。在低毛细管数下，有效粘度非常高（高达水的几千倍），并且流变学可以通过毛细管数的指数的递减幂律函数描述，范围从-1到-0.75。流动是不均匀的，优先路径的比例随着相对气体流量而增加。然而，优先路径的分数的增加仍然非常有限，增加毛细管数，从而无法解释所观察到的强烈剪切稀化行为。由这一发现所激发的附加实验，在不同横截面的直通道中进行，显示出在低毛细管数下在这种几何形状中气泡训练表现为剪切变稀屈服应力流体的Bretherton定律的偏差。压力阈值证明帐户定量的有效粘度数据的微观模型，表明它是测量的泡沫流变学的主要机制。
2019-06-10 physics.flu-dyn
Single fiber transport by a fluid flow in a fracture with rough walls: influence of the fluid rheology
在透明模型中，使用柔性聚酯线（平均直径$280 μ\mathrm{m}$）和牛顿流体和剪切稀化流体，通过裂缝中的流体流动对纤维的可能运输进行了实验研究。在光滑的平行壁的情况下，有限长度的纤维$\ell = 20-150 \mathrm{mm}$以孔中最大流体速度量级的恒定速度移动。相反，对于最初位于模型入口侧并被内部流动拖曳的纤维，速度随着穿透深度而增加（这是由于入口部分的速度和阻力较低）。在这两种情况下，纤维与光滑壁的摩擦都很弱。对于粗糙的自仿射壁和横向于流动的局部平均孔径的连续梯度，水流对纤维的运输仅在较大孔径（$\bar{a} \gtrsim 1.1 \mathrm{mm}$）的区域中是可能的，并且在低速下是“走走停停”类型。还经常观察到光纤的时间依赖性失真。当水被剪切稀化聚合物溶液取代时，纤维在高孔径区域中更快地连续移动，并且它们与壁的摩擦减小。纤维运输也成为可能在较窄的区域发生不可逆的钉扎水。在第三个粗糙的模型，没有全球孔径梯度，但与粗糙的墙壁和通道平行的平均流量，纤维运输只可能在剪切稀化流和钉扎和缠结的影响进行了研究。
2008-09-02 physics.flu-dyn
Rheology of dense fiber suspensions: Origin of yield stress, shear thinning and normal stress differences
我们解释了刚性纤维悬浮液中屈服应力、剪切稀化和法向应力差异的起源。我们调查的流体动力学，胶体的吸引力和排斥力，和纤维间的接触相互作用之间的相互作用。由计算模型得到的剪切稀化粘度和有限屈服应力与文献中的经验结果定量一致。在这项研究中，我们表明，有吸引力的相互作用的结果在刚性纤维的悬浮液中的屈服应力和剪切稀化流变学。考虑到有关纤维悬浮液屈服应力起源的持续讨论，这是一个重要的发现。所提出的模型定量预测流变学的能力不仅限于剪切稀化和屈服应力，而且还延伸到法向应力。
2022-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effective Rheology of Two-phase Flow in Three-Dimensional Porous Media: Experiment and Simulation
本文对三维多孔介质中的不混溶两相流进行了实验和数值研究，得到了稳态时体积流量（$Q$）和总压差（$ΔP$）之间的关系。我们表明，在该制度中，毛细管力与粘性力竞争，毛细管屏障的分布在接口有效地创建一个屈服阈值，使流体想起宾汉粘塑性流体在多孔介质中，引入阈值压力$P_t$。在这种情况下，$Q$二次依赖于过量压降（$ΔP-P_t$）。当流量增加时，存在一个转变，超过这个转变，流动为牛顿流体，且与流量成线性关系。在我们的实验中，我们建立了一个模型多孔介质使用一列玻璃珠传输两种流体-去离子水和空气。对于数值研究，重建的三维孔隙网络从真正的岩心样品被认为是通过网络的润湿和非润湿流体的运输建模跟踪流体界面随时间的推移。我们发现我们的数值和实验结果之间的协议。我们的结果与之前报道的平均场结果相匹配。
2016-12-19 physics.flu-dyn
Entrainment of particles during the withdrawal of a fiber from a dilute suspension
从稀颗粒悬浮液浴中取出的纤维根据流体的物理性质、取出速度、颗粒尺寸和纤维半径表现出不同的涂覆方案。实验表明，对于薄的涂层，只有液体没有颗粒被夹带。超过临界毛细管数，纤维被夹带颗粒的液膜覆盖。我们系统地表征了毛细管数，颗粒尺寸和纤维半径对颗粒夹带的阈值速度的作用。我们讨论了这两个制度之间的边界，并表明，在驻点的液膜厚度控制的夹带过程。纤维的半径在毛细管过滤中提供了新的控制程度，允许更好地控制膜中夹带的颗粒的尺寸。
2020-06-27 physics.flu-dyn
Pressure drop-flow rate nonlinearity in bubble trains through a capillary bundle
Department of Physics, Norwegian University of Science and Technology（挪威科技大学物理系）；Department of Mechanical and Industrial Engineering, Università degli Studi di Brescia（布雷西亚大学机械与工业工程系）
研究毛细管管束中气泡列的有效流变学，基于经典理论扩展分析，通过假设管半径分布模拟结构异质性，研究与达西定律偏差，结果表明两相流改变有效流变学，呈现特定压降-流量关系及偏差特点。
2026-07-08 physics.flu-dyn
Rheology of concentrated suspension of fibers with load dependent friction coefficient
本研究通过直接数值模拟，发现接触应力和载荷相关摩擦主导浓缩柔性纤维悬浮液粘度，且堵塞体积分数随长径比和粗糙度增加而降低。
2025-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Role of pore-size distribution on effective rheology of two-phase flow in porous media
不混溶流体在多孔介质内的流动在稳态流动条件下流体的流变性质中以幂律的形式显示出非线性。然而，不同的实验和数值研究报告了不同的指数值与此幂律。在这里，我们探讨如何在多孔介质中的两相流的流变特性取决于孔隙尺寸的分布，以及它如何影响幂律指数。孔径分布控制多孔材料中孔径及其密度的波动。我们提出了两种方法，使用毛细管束模型的分析计算和使用动态孔隙网络模型的数值模拟。我们观察到从非线性到线性流变学的交叉时，增加流量的非线性部分是高度受孔径分布。我们还对两种流体的不同饱和度进行了研究。
2021-05-14 physics.flu-dyn
Capillary sorting of fiber suspensions by dip coating
针对悬浮液中细长各向异性颗粒分选的难题，提出利用浸涂式毛细管过滤，通过平坦/圆柱形基底分别实现纤维按直径或长度的可控分选，并给出工艺设计指导原则。
2024-09-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheology of human blood plasma: Viscoelastic versus Newtonian behavior
我们研究了人血浆在剪切流和拉伸流中的流变特性。虽然我们可以确认在实验分辨率内的剪切流的牛顿行为，我们发现在毛细管破裂流变仪的纯拉伸流的血浆的粘弹性行为。在具有收缩-膨胀几何形状的微流体装置中测试血浆的粘弹性对毛细血管血流的影响。压差测量表明，等离子体具有显着的流动阻力相比，纯水。补充测量表明，等离子体的粘弹性甚至可能导致在某些条件下的粘弹性不稳定性。我们的研究结果表明，血浆的粘弹性不应被忽视，在未来的研究血液流动。
2013-02-17 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Efficient fluid extraction through hydraulic fracture in capillary fiber bundle model
Birla Institute of Technology & Science Pilani, Hyderabad Campus（比拉理工学院皮拉尼分校海德拉巴校区）
研究通过液压裂缝事件模拟一维毛细纤维束模型，揭示了流体提取效率与压力梯度及毛细阈值变化的关系，提出通过局部流速剖面和香农熵变化优化流体提取。
2026-04-08 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Effective rheology of immiscible two-phase flow in porous media consisting of random mixtures of grains having two types of wetting properties
本研究用动态孔隙网络模型探究含两类润湿颗粒的多孔介质中不混溶两相流流变学，发现渗流区零毛细力路径使流动无阈值压力，流量-压降呈线性-幂律-线性变化，还测得了渗流阈值处迁移率的幂律指数。
2023-06-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tuning the shear and extensional rheology of semi-flexible polyelectrolyte solutions
本文以黄原胶溶液为模型，系统研究离子强度和浓度对半柔性聚电解质剪切与拉伸流变行为的调控规律，并提出利用毛细变细动力学转变识别流变有效重叠浓度的简便实验方法。
2024-10-19 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Particle size selection in capillary instability of locally heated co-axial fiber
利用流体不稳定性来生产具有稳健和规则特性的结构最近已成为一种新的制造范例。这在Gumennik等人[Nat.Comm.4：2216，DOI：10.1038/ncomms 3216，（2013）]的工作中举例说明，其中作者通过将二氧化硅包硅同轴纤维进料到火焰中来制造硅球。在硅的局部熔化之后，硅-二氧化硅界面的毛细管不稳定性诱导均匀硅球的形成。在这里，我们试图解开在选择这些颗粒的大小，这是值得注意的观察Gumennik等人的物理机制。随着纤维被送入火焰的速度单调变化。使用来自标准的长波长近似的简化模型，我们表明，线性稳定性分析在预测选定的颗粒尺寸显着失败。然而，简化模型的非线性模拟确实恢复了实验中观察到的颗粒尺寸，而无需任何可调参数。这表明，在这个系统中的硅球的形成是一个本质上的非线性过程，有很少的共同之处的基本流解决方案的稳定性的损失。
2019-03-01 nlin.PS physics.flu-dyn
Effect of fiber curvature on gas diffusion layer two-phase dynamics of a proton exchange membrane fuel cell
本研究针对质子交换膜燃料电池不同纤维曲率GDL的两相流动力学问题，通过随机重构与两相模拟，揭示纤维曲率对孔隙结构、水传输及界面特性的影响，为GDL设计优化提供依据。
2023-12-19 physics.flu-dyn
Spatio-Temporal Instabilities of Blood Flow in a Model Capillary Network
本研究通过实验证实恒定入口下简单微流控网络中血流存在多构型与多稳态、非定常动力学，且与基于流变学和相分离定律的一维平流模型吻合，指出微血管建模需摒弃唯一稳态假设，对微循环相关研究具有重要意义。
2024-10-05 physics.bio-ph physics.flu-dyn
Capillary rise dynamics of liquid hydrocarbons in mesoporous silica as explored by gravimetry, optical and neutron imaging: Nano-rheology and determination of pore size distributions from the shape of imbibition fronts
我们提出了重力，光学和中子成像测量的毛细驱动渗透的介孔二氧化硅玻璃的碳氢化合物。平方根的时间卢卡斯-沃什伯恩入侵动力学被发现为直链烷烃从正癸烷（C10），正十六烷（C60）和角鲨烷，支链烷烃，在多孔Vycor与6.5 nm或10 nm的孔径，分别。湿度相关的实验使我们能够研究的吸水动力学吸附在孔壁的水层的影响。除了最长的分子研究，C60，侵入动力学可以描述为散装流动性和散装毛细作用，只要我们假设一个粘贴，孔壁吸附边界层，即单层水覆盖的单层平面铺设的碳氢化合物。然而，对于C60，一个增强的吸胀速度相比，在散装的预期值被发现。这表明在二氧化硅壁的速度滑移或剪切粘度降低，由于向一个聚合物样的流动在受限的几何形状的过渡开始。两者，光散射和中子成像表明一个明显的粗糙化的吸胀前线。它们的整体形状和宽度可以通过中子成像来分辨。的前线可以描述由一个独立的润湿前线移动与孔径依赖的时间平方根的法律和加权根据从氮气吸附等温线获得的孔径分布的叠加。这一发现表明，在多孔介质中，如Vycor玻璃，与互连，细长的孔，吸胀前的形状是唯一的决定由独立的运动的液体微珠。这些都是由拉普拉斯压力和水力渗透率的变化，从而在侵入前沿的孔径变化。我们的研究结果表明，孔径分布可以从扩大的吸液前线。
2015-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Capillary instability in concentric-cylindrical shell: numerical simulation and applications in composite microstructured fibers
最近的实验观察表明，微结构玻璃/聚合物纤维在热拉伸过程中存在有趣的不稳定现象，这些观察促使我们研究粘性流体同心筒体中表面张力驱动的不稳定性。在本文中，我们专注于一个单一的不稳定性机制：经典的毛细不稳定性的形式，径向波动，解决了完整的纳维-斯托克斯方程数值。在等粘度的情况下，分析线性理论是可用的，我们比较完整的数值解，并描绘的制度，其中线性理论是有效的。我们还考虑不等粘度的情况下（类似于实验），其中没有公布的线性理论，并解释了一个简单的渐近分析的数值结果。然后将这些结果应用于实验热拉伸系统。我们发现，所观察到的不稳定性与径向波动分析是一致的，但不能单独预测径向波动-一个额外的机制是必需的。然而，我们展示了如何单独使用径向波动来分析热拉伸的各种候选材料系统，清楚地排除了一些可能性，同时提出了其他尚未在实验中考虑的可能性。
2010-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.flu-dyn
Shear Layers and Plugs in the Capillary Flow of Wormlike Micellar Gels
本文利用光学相干断层扫描测速技术研究蠕虫状胶束凝胶的管流动力学，发现强壁面滑移的柱塞流和非抛物线速度剖面，并将其解释为粘弹性瞬态流动中的流动诱导非均匀性。
2024-01-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary Rise and Imbibition of Liquids in Nanoporous Matrices: Rheological Concepts and Experiments
毛细力推动的液体流动是多孔介质中最重要的输运机制之一。它是由一个迷人的相互作用的界面，粘性阻力以及重力，液体遇到入侵时，往往复杂的拓扑结构的几何形状，如毛细管网络的树木或相互连接的裂缝在土壤和冰。在这里，我们提出的基本原理，概念和实验，重力研究的毛细作用驱动的入侵动力学的液体在网络中的孔几个纳米横跨单片，纳米多孔二氧化硅玻璃（多孔Vycor）。随着湿度和温度的变化，自发吸胀后的液体的积木的复杂性的变化，使我们能够获得有关的流动性和毛细作用的液体在这样的纳米多孔环境中的信息。我们观察到的时间吸液动力学的平方根，我们可以定量地描述了一个保守的散装流动性在孔隙中心和散装毛细作用在前进的duplexi，如果我们假设一个粘性的边界层（负速度滑移长度）。此外，pecularities的nanopore限制的液体，如运输通过气相导致预吸附的液体层，必须适当占。在增加链长的情况下的正构烷烃，我们发现的暗示，从粘滑流的孔壁的过渡，增加链长，从而聚合物的行为。报道了正二十四烷在多孔Vycor中的半月板冻结。对于棒状液体增稠剂（8OCB）的流变学，我们没有发现在进入非晶相时粘度下降的迹象，这是该液晶的本体流变学的典型特征。
2010-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Signatures of elastoviscous buckling in the dilute rheology of stiff polymers
当刚性聚合物在剪切流中翻滚时，其经历压缩粘性力，这可导致其屈曲并随着流动强度的增加而经历一系列形态转变。我们使用数值模拟来揭示这些过渡的刚性聚合物的稀悬浮液的稳定剪切流变学的影响。我们的结果同意经典的缩放布朗杆在相对较弱的流动，但离开他们以上的屈曲阈值。弹性粘性屈曲的特征包括剪切变稀的增强和法向应力差的增加。我们讨论了我们的研究结果，在刚性布朗杆和非布朗弹性纤维过去的工作，并强调了微妙的作用，热波动触发不稳定性。
2021-06-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
On the effect of coalescence on the rheology of emulsions
我们提出了一个数值研究的双流体乳状液在稀和半稀条件下的流变学。在惯性可忽略和浮力为零的假设下，对不同的毛细管数、体积分数和粘度比进行了分析。体系的有效粘度在体积分数较低时增加，在较高值时减小，在分散相浓度约为20%时最大。当分散流体具有较低的粘度时，对于足够高的体积分数，归一化有效粘度变得小于1。为了找出液滴聚结对乳液流变学的影响，我们引入了欧拉力，该力防止合并，有效地模拟了系统中表面活性剂的存在。当聚结被抑制时，有效粘度总是大于1，并且表示乳液有效粘度与体积分数的函数的曲率变为正值，类似于可变形颗粒的悬浮液的行为。在聚结的存在下的有效粘度的降低与当液滴合并时分散相的总表面的降低相关联，这导致界面张力对总剪切应力的贡献的降低。流动拓扑参数的概率密度函数表明，流动主要是在基质相的剪切流，与区域的拉伸流时，禁止合并。相反，分散相中的流动总是显示出旋转分量。第一法向应力差为正，第二法向应力差为负，二者之比随体积分数的变化保持不变。我们的研究结果清楚地表明，聚结效率强烈影响系统的流变性和忽略液滴合并可能会导致错误的预测。
2019-08-22 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A facile approach for phase change material encapsulation into polymeric flexible fibers using microfluidic principles
人们普遍认为，相变材料（PCM）是可持续能源未来的高度兴趣。许多应用需要PCM的防泄漏特性，这可以通过PCM封装来实现。在这项研究中，基于微流体原理的可扩展和大大简化的方法被成功地设计用于聚偏氟乙烯（PVDF）中空和无泄漏石蜡芯/PVDF鞘纤维生产。所需的设备可以是简单的注射器+管+玻璃毛细管。通过PVDF/N，N-二甲基甲酰胺（DMF）溶液和PVDF/DMF/石蜡乳液在水中注入，然后通过溶剂萃取过程来产生纤维。所提出的方法产生中空PVDF或PVDF/石蜡复合纤维，根据DSC和TGA测量，PCM含量在32-47.5%之间。扫描电子显微镜（SEM）研究表明，相变材料沿纤维呈块状分布。保持这种PCM分布直到第一熔化循环。随后，熔融的PCM在毛细管力的作用下在纤维内扩散，这被红外相机捕获。测试了纤维的弹性模量和应力应变曲线，以确定所设计纤维的力学性能。最后，复合纤维显示出出色的保持能力，在1000次熔融/结晶循环后仅3.5%的PCM质量松散。
2022-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dilute dispersion of compound particles: deformation dynamics and rheology
复合颗粒是一类复合系统，其中包封在流体液滴中的固体颗粒悬浮在另一种流体中。它们在各种自然和生物过程中遇到，例如，有核细胞，水凝胶，微胶囊等。在这项工作中，我们分析了在和周围的同心复合颗粒的流动和调查的变形和重定向动力学的限制下降和其稳定性对破碎施加线性流。我们得到的流场的解析表达式高达O（Ca）（毛细管数）和变形形状的限制液滴高达O（Ca^2）使用域扰动技术。此外，我们开发了一个O（Ca）本构方程的体积平均应力的化合物颗粒的稀分散体。与线性理论相比，O（Ca^2）计算被发现是重要的，因为它们在某些线性流动中做出了定性上不同的预测。我们发现，封装颗粒和限制界面之间的强流体动力学相互作用的结果在一个增加的变形的限制下降相比，一个简单的下降，并提高了流变量，如有效剪切粘度，拉伸粘度，和正常的应力差在稀分散体。这些措施有关的颗粒，液滴，和颗粒涂有流体膜也衍生为化合物颗粒的限制情况。此外，化合物颗粒的稀分散体的线性粘弹性行为通过使分散体经受小振幅振荡剪切流而以复模量来表征。
2021-03-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Drop impact on a flexible fiber
当液滴撞击纤维介质时，液体可以被纤维捕获或接触然后脱离。先前的研究表明，刚性纤维捕获液滴的效率取决于冲击速度，并定义了一个阈值速度，低于该阈值速度时液滴被捕获。然而，有必要考虑弹性和毛细效应的耦合，以实现对软衬底的捕获过程的更好理解。在这里，我们实验研究的动态影响薄的柔性纤维上的一个单一的下降。我们的结果表明，阈值捕获速度依赖于纤维的灵活性在一个非单调的方式。我们得出结论，调整纤维的机械性能可以优化液滴捕获的效率。
2015-10-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
The Effect of Shear-Thinning Rheology on the Dynamics and Pressure Distribution of a Single Rigid Ellipsoidal Particle in Viscous Fluid Flow
本文通过有限元模拟研究了剪切稀化幂律流体中刚性椭球颗粒的动力学与表面压力分布，揭示了流变特性、长径比、初始取向及剪切-拉伸速率因子的影响，并扩展了 Jefferys 模型，为纤维增强复合材料增材制造中的微观结构形成提供了理论依据。
2025-01-05 nlin.AO physics.flu-dyn
Wetting morphologies on an array of fibers of different radii
本文研究了有限体积液体在两个不同半径的平行刚性纤维上的平衡形态。如对于相同半径的纤维所观察到的，取决于纤维间的距离，液体要么处于柱形态，要么采用液滴形状。然而，发生转变的横截面积和临界纤维间距离都被纤维的多分散性改变。使用能量的考虑，我们分析预测的临界纤维间的距离对应的柱和液滴形态之间的过渡发生。该距离取决于纤维的半径和液体的接触角。我们使用一个完全润湿的液体在两个平行的尼龙纤维上进行实验：结果与我们的分析模型吻合得很好。不同半径的纤维之间的毛细管桥的形态是相关的多分散纤维的大阵列的建模。
2015-04-22 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.flu-dyn
Rheology of Two-Dimensional Dilute Emulsions
University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Durham University（杜伦大学）
本文解析推导了二维稀乳液在纯拉伸流中的表观粘度和小变形理论，得到与三维情况不同的泰勒变形参数，并通过数值模拟验证。
2026-06-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Capillary rise and evaporation of a liquid in a corner between a plane and a cylinder: A model of imbibition into a nanofiber mat coating
用多孔涂层润湿表面与各种各样的技术应用相关，例如印刷技术和传热增强。在覆盖有多孔层的表面上的液体的吸入和蒸发负责在这样的表面上的液滴冲击冷却和流动沸腾期间的冷却效率的显著改善。到目前为止，还没有可靠的模型存在，这是能够预测的吸胀与蒸发耦合的多孔涂层表面上的动力学。在这项工作中，我们认为一个可能的机制上的吸液覆盖的基板上的一个吸湿垫。这是在平坦的基板和附着于其上的纤维之间形成的拐角处的毛细压力驱动的流动。液体占据的横截面的形状和面积以及毛细压力沿着流动方向变化。本文建立了一个考虑粘度、表面张力和蒸发作用的自吸蒸发过程的理论/数值模型。在过程开始时，吸胀长度与时间的平方根成比例，与卢卡斯-沃什伯恩定律一致。随着蒸发的影响变得显著，吸胀速率降低。将模型预测与实验数据进行比较，为吸水的水-乙醇混合物到涂层。
2020-03-05 physics.app-ph physics.flu-dyn
Long-distance Liquid Transport Along Fibers Arising From Plateau-Rayleigh Instability
本研究揭示带状纤维的非轴对称曲率引发Plateau-Rayleigh不稳定性产生自发前驱膜流动，实现厘米尺度长距离液体输运，并展示10 cm²平面输运网络，为先进纤维液体输运系统提供新途径。
2024-09-17 physics.app-ph physics.flu-dyn
Numerical simulations of emulsions in shear flows
我们提出了一个修改的最近开发的流体体积法多相问题，使它可以与分数步方法和快速泊松求解器一起使用，并验证它与标准的基准问题。然后，我们考虑乳液的两个流体系统，并研究其在一个平面Couette流的极限惯性消失的流变学。我们研究了密度和粘度比为1的情况下，有效粘度对体积分数（从10%到30%）和毛细管数（从0.1到0.4）的依赖性。我们发现，有效粘度随着变形和施加的剪切（剪切变稀）而减小，同时表现出非单调的行为相对于体积分数。我们报告的外观中的有效粘度曲线的最大值，并与刚性和可变形的颗粒和胶囊的悬浮液的结果进行比较。我们发现，在溶剂中的流动主要是剪切流，而它主要是旋转的悬浮相，而且这种行为往往逆转的体积分数的增加。最后，我们评估了两种流体中的粘性应力和它们之间的界面力对总剪切应力的贡献。
2018-07-05 physics.flu-dyn
Instability and morphology of polymer solutions coating a fiber
我们报告了一项关于垂直光纤上涂覆聚合物溶液薄膜动力学的实验研究。液膜首先具有恒定的厚度，然后经历瑞利-平台不稳定性，这导致形成由薄膜分离的液滴序列，以恒定速度向下移动。使用不同的聚合物溶液，即黄原胶溶液和聚丙烯酰胺（PAAm）溶液。这些解决方案都表现出剪切速率的粘度依赖性，但PAAm解决方案，有很强的正应力，除了剪切稀化效果。我们表征实验和单独的这两个非牛顿性质对纤维上的流动的影响。因此，在液滴出现之前观察到的平坦膜中，与牛顿情况相比，只有剪切稀化效应起作用并且倾向于使膜变薄。通过对非牛顿流体的生长速率和不稳定性波长的测量，研究了非牛顿流体的流变特性对瑞利-平台不稳定性的影响。结果与剪切变稀流体的线性稳定性分析吻合得很好。法向应力的影响可以通过考虑有效的表面张力来考虑，该表面张力倾向于降低不稳定性的增长速率。最后，与正常的应力的液滴的形态的依赖性进行了研究和简化的模型，包括正常的应力内的润滑近似提供了良好的定量结果的形状的液滴。
2012-06-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Enhanced numerical models for two-component fluid flow in multiscale porous structures
Simulia R&D, Dassault Systèmes Americas Corp.（达索系统美洲公司 Simulia 研发部）
本研究提出增强的多尺度多组分流体流动模型，通过可控表面张力和张量电阻率模型提升界面动力学和异质结构解析度。
2025-12-25 physics.comp-ph physics.flu-dyn
Soft matter in hard confinement: phase transition thermodynamics, structure, texture, diffusion and flow in nanoporous media - topical review
纳米多孔介质中的空间限制对分子软物质的结构、热力学和运动性有显著的影响。本文综述了热力学平衡现象，如物理吸附，毛细凝聚，结晶，自扩散，结构相变以及选定的方面的新兴领域的空间限制，非平衡物理，即液体的流变学，毛细驱动的流动现象，和吸胀前扩大纳米多孔材料。在纳米尺度系统中的观察与相应的体现象有关。受限分子种类的复杂性从简单的构件（如惰性气体原子、正构烷烃和醇）到液晶、聚合物、离子液体、蛋白质和水而变化。大多数情况下，实验与氧化铝，碳，金，二氧化硅和硅的中孔固体具有从几个到50纳米的孔径范围。观察到的纳米孔限制凝聚态物质的特性也讨论了应用方面。特别强调的是在纳米多孔介质中结晶时的纹理形成，这是一个具有高度基本兴趣和日益增加的纳米技术重要性的主题，例如，用于通过熔融渗透合成有机/无机混合材料，在晶体成核或纳米结构的模板辅助电化学沉积中使用纳米多孔固体。
2015-02-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
